Aeroplanini e stazione spaziale orbitante

[DGitale]

Originalmente inviato da devCad

Ed in virata ha un suo preciso effetto, per esempio...

Certo che c'è sempre, tutti i corpi lo hanno, ma su di esso non agisce la gravità... O meglio non agisce il peso, perchè la gravità in realtà c'è e lo tiene in rotazione con la ISS, ma questo va oltre il nostro discorso.

Rispetto a quel centro di massa, calcoli i momenti di inerzia baricentrici del velivolo, ma ripeto, la gravità non agisce e allora il peso W=0. Sulla virata, anche qui, il peso non agisce, e quindi la componente verticale della portanza ti rimane non equilibrata almenochè non agisci sempre con le superfici mobili per equilibrare.

Per riassumere, non importa dove sta il CG perchè non si risente del suo effetto, puoi mettere un peso sulla punta, continuerà a volare tutto uguale, ma vari le caratteristiche di inerzia del velivolo, quindi vari la dinamica: quando vai a manovrare, un peso sul muso ti farà ottenere qualcosa di diverso rispetto ad averlo sulla coda, ma in volo rettilineo non cambia niente. Ultimo, l'effetto che prima avevi all'equilibrio del CG, adesso lo devi ricreare con le superfici mobili per uguagliare la L. Ovviamente, come detto da Manubrio, tutto vale se si instaura la circuitazione del flusso sull'ala.

P.S. Se ne hai la possibilità, cerca le equazioni della statica e della dinamica del velivolo, le mie conclusioni (ammesso siano corrette) le ho tirate fuori guardando quelle e togliendo gli effetti della gravità.

[devCad]

Originalmente inviato da DGitale

Certo che c'è sempre, tutti i corpi lo hanno, ma su di esso non agisce la gravità... O meglio non agisce il peso, perchè la gravità in realtà c'è e lo tiene in rotazione con la ISS, ma questo va oltre il nostro discorso.

Rispetto a quel centro di massa, calcoli i momenti di inerzia baricentrici del velivolo, ma ripeto, la gravità non agisce e allora il peso W=0. Sulla virata, anche qui, il peso non agisce, e quindi la componente verticale della portanza ti rimane non equilibrata almenochè non agisci sempre con le superfici mobili per equilibrare.

Per riassumere, non importa dove sta il CG perchè non si risente del suo effetto, puoi mettere un peso sulla punta, continuerà a volare tutto uguale, ma vari le caratteristiche di inerzia del velivolo, quindi vari la dinamica: quando vai a manovrare, un peso sul muso ti farà ottenere qualcosa di diverso rispetto ad averlo sulla coda, ma in volo rettilineo non cambia niente. Ultimo, l'effetto che prima avevi all'equilibrio del CG, adesso lo devi ricreare con le superfici mobili per uguagliare la L. Ovviamente, come detto da Manubrio, tutto vale se si instaura la circuitazione del flusso sull'ala.

P.S. Se ne hai la possibilità, cerca le equazioni della statica e della dinamica del velivolo, le mie conclusioni (ammesso siano corrette) le ho tirate fuori guardando quelle e togliendo gli effetti della gravità.

Gia', e se ad esempio metti il CG troppo avanti il looping non lo fara', in quanto il centro di massa su cui devi applicare l'accelerazione centripeta sara' troppo lontano dal punto di applicazione della portanza.

[Manubrio]

Originalmente inviato da devCad

Gia', e se ad esempio metti il CG troppo avanti il looping non lo fara', in quanto il centro di massa su cui devi applicare l'accelerazione centripeta sara' troppo lontano dal punto di applicazione della portanza.

Però !

la mia ipotesi era sbagliata. Anche sull'aeroplanino tutto è relativo.

[CarloRoma63]

Originalmente inviato da DGitale

Certo che c'è sempre, tutti i corpi lo hanno, ma su di esso non agisce la gravità... O meglio non agisce il peso, perchè la gravità in realtà c'è e lo tiene in rotazione con la ISS, ma questo va oltre il nostro discorso.

Rispetto a quel centro di massa, calcoli i momenti di inerzia baricentrici del velivolo, ma ripeto, la gravità non agisce e allora il peso W=0. Sulla virata, anche qui, il peso non agisce, e quindi la componente verticale della portanza ti rimane non equilibrata almenochè non agisci sempre con le superfici mobili per equilibrare.

Per riassumere, non importa dove sta il CG perchè non si risente del suo effetto, puoi mettere un peso sulla punta, continuerà a volare tutto uguale, ma vari le caratteristiche di inerzia del velivolo, quindi vari la dinamica: quando vai a manovrare, un peso sul muso ti farà ottenere qualcosa di diverso rispetto ad averlo sulla coda, ma in volo rettilineo non cambia niente. Ultimo, l'effetto che prima avevi all'equilibrio del CG, adesso lo devi ricreare con le superfici mobili per uguagliare la L. Ovviamente, come detto da Manubrio, tutto vale se si instaura la circuitazione del flusso sull'ala.

P.S. Se ne hai la possibilità, cerca le equazioni della statica e della dinamica del velivolo, le mie conclusioni (ammesso siano corrette) le ho tirate fuori guardando quelle e togliendo gli effetti della gravità.

Riprendo questa discussione per aggiungere un dato.
Abbiamo appurato che non c'è peso perché non c'è gravità "relativa". Abbiamo appurato che l'aereo avrà un Drag che lo frena ed una massa, localizzata nel CG, che, invece, tende a fargli mantenere il moto.
Entrambe le forze sono vettoriali ed hanno un punto di applicazione. Se il Drag è dietro al CG, allora siamo in una condizione sufficientemente stabile, in quanto l'aereo tenderà a ruotare leggermene verso un assetto tale da avere i due vettori allineati (come in qualsiasi altro oggetto, anche non volante, soggetto a due forze contrapposte applicate in due punti diversi). Se invece abbiamo che il Drag è davanti al CG, allora si crea una forte coppia torcente che tenderà a far ruotare l'aereo su un fulcro che sarà intermedio tra i punti di applicazione delle due forze.
In entrambi i casi, questa rotazione porterà l'aereo ad avere una incidenza alare diversa da zero, presupposto iniziale in quanto si supponeva che la portanza effettiva fosse nulla, che ne provoca il comportamento in volo. Detto in parole più semplici ed analizziamo la questione solo lungo l'asse longitudinale ed immaginando che l'aereo abbia una aerodinamica che lo porta ad avere portanza zero quando l'incidenza dell'asse longitudinale con la direzione dell'aria è zero. Se il CG si trova avanti al Drag ma più in basso, l'aereo tenderà leggermente a cabrare ma a rimanere sostanzialmente in volo "regolare". Analogamente, un Drag più in basso del CG farà picchiare l'aereo.
Se invece abbiamo il Drag davanti al CG, il movimento di rotazione indotto dalla coppia torcente si amplificherà fino a far ruzzolare l'aereo, in modo simile a quello che avviene ad un modello esageratamente cabrato. Il verso in cui ruzzolerà (avanti o o indietro) dipenderà, anche in questo caso, dalla posizione relativa tra i punti di applicazione delle due forze.

Carlo

[chetto1965]

Originalmente inviato da CRO_Fek

Applichiamo la dinamica di newton...
Sulla Terra l'equazione del moto di un aeroplano e'
ma = L + D + T + P
con L = lift D = drag, F = Thrust, P = peso
sulla ISS diventa
ma = L + D + T
perche' P = 0
Le quantita' in grassetto sono vettori.
....
Le sole forze che agiscono sono portanza L, sempre perpendicolare a v, e drag D, sempre parallelo e opposto a v, dato che T = 0 (non ci sono motori).....

Scusa la domanda... forse sbaglio io ma non dovrebbe esserci anche a destra del segno = la spinta iniziale fornita al momento del lancio?
Ciao
Andrea

[Archi]

Lo spostamento del CG di fatto influenza il momento di inerzia.

Se l'aereoplanino fosse fatto in modo da volare perfettamente in linea retta in assenza di gravità e aria calda (grazie all'equilibrio delle forze aerodinamiche) lo spostamento del CG non dovrebbe avere alcuna influenza sul volo.

Però nel momento in cui l'aeropalnino comincia a cambiare direzione, entra in gioco il momento di inerzia ed a questo punto la posizione del CG acquista importanza. Poi come questo spostamento influenzi la rotazione, dipende solamente dalle forze aerodinamiche, infatti se inizia una rotazione, vuol dire che le forze aerodinamiche sono squilibrate da qualche parte. Dove? Dipende da come è fatto l'aereo. Una volta trovato questo squilibrio, la sua influenza dipende dal momento di inerzia.

Ciao.

[CRO_Fek]

Originalmente inviato da chetto1965

Scusa la domanda... forse sbaglio io ma non dovrebbe esserci anche a destra del segno = la spinta iniziale fornita al momento del lancio?
Ciao
Andrea

Direi di no
La spinta iniziale determina la velocita' iniziale che compare come condizione al contorno del problema.
Cioe' per determinare il moto effettivamente seguito oltre alle forze occorre specificare la velocita' iniziale v(0) e la posizione iniziale x(0).
Occorre dire che le equazioni determinano il moto del centro di massa.
Se vogliamo sapere l'assetto dell'aereo occorre considerare i momenti delle forze in relazione al momento angolare rispetto a un asse o un punto (p.es. il centro di massa di solito e' un buon punto perche' semplifica i conti), cioe' la II equazione cardinale del moto, dL/dt = M, che' e' piu' complicata perche' implica conoscere i punti di applicazione delle forze e il momento di inerzia rispetto al punto di riferimento. Il momento di inerzia e' contenuto in L, che nel caso di rotazione pura e' semplicemente L = Iw, I = mom di inerzia rispetto al punto o asse, w vel angolare.

[sloper_marco]

Perché si fluttua a bordo della Iss? Il libro scolastico sbaglia la risposta. E AstroSam lo boccia: ''E' una sciocchezza" - Repubblica.it

[devCad]

Originalmente inviato da sloper_marco

Perché si fluttua a bordo della Iss? Il libro scolastico sbaglia la risposta. E AstroSam lo boccia: ''E' una sciocchezza" - Repubblica.it

Poi mi sbagliero', ma mi sembra che l'illustrazione riporti un volo atmosferico di simulazione gravita' zero, o sbaglio?

[CRO_Fek]

Se ti riferisci alla foto del link, si sono nella stazione spaziale.
In un aereo in volo parabolico per avere zero g, l'interno e' completamente diverso, come si vede nei filmati che si trovano in rete.
Il corridoio che si intravede dietro la cristoforetti e' quello del modulo principale della iss.